Дано:
- Концентрация K3[Fe(CN)6] и K4[Fe(CN)6] до смешивания равна 0,02 моль/л
- Объем растворов K3[Fe(CN)6] и K4[Fe(CN)6] до смешивания равен 25 мл и 75 мл соответственно
- Стандартный потенциал E0 = 0,36 В
- Температура T = 298 К
- Постоянная Фарадея F = 96485 Кл/моль
- Универсальная газовая постоянная R = 8,314 Дж/(моль·К)
Найти:
- Потенциал ОВ-электрода E после смешивания
Решение:
1. Найдем концентрации K3[Fe(CN)6] и K4[Fe(CN)6] после смешивания. Общий объем раствора после смешивания составляет 25 мл + 75 мл = 100 мл = 0,1 л.
Концентрация K3[Fe(CN)6] после смешивания:
C_K3_new = (25 мл / 100 мл) * 0,02 моль/л = 0,005 моль/л
Концентрация K4[Fe(CN)6] после смешивания:
C_K4_new = (75 мл / 100 мл) * 0,02 моль/л = 0,015 моль/л
2. Подставим эти концентрации в уравнение Нернста:
E = E0 - (RT / nF) * ln(C_K3_new / C_K4_new)
где n = 1 (число электронов, участвующих в реакции)
(RT / nF) = (8,314 * 298) / (1 * 96485) ≈ 0,0257 В
ln(C_K3_new / C_K4_new) = ln(0,005 / 0,015) ≈ ln(1/3) ≈ -1,099
E = 0,36 - 0,0257 * (-1,099) = 0,36 + 0,0282 = 0,388 В
Ответ:
Потенциал ОВ-электрода после смешивания растворов составляет примерно 0,388 В.